JP2016029867A - バッテリ管理システムおよび方法 - Google Patents
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Abstract
Description
102 バッテリモジュール
102−1、102−i、102−k バッテリモジュール
104 選択的スイッチモジュール
106 制御デバイス
200 バッテリシステム
204−1、204−i、204−k 選択的スイッチモジュール
206 制御デバイス
B1、B2、B3、…、Bm-1、Bm バッテリCE1、CE2、…、CEn-1、CEn 充電等化器
Claims (15)
- バッテリシステム(100)であって、
直列接続されたM個のバッテリ(B1、B2、B3、…、Bm-1、Bm)を備えるバッテリモジュール(102)と、
それぞれが前記バッテリモジュール(102)内のバッテリに一度接続され、前記バッテリを充電および/または放電し、充電状態均等化を実現させるN(1<N≦M)個の充電等化器(CE1、CE2、…、CEn-1、CEn)と、
各バッテリに対し、前記バッテリの充電状態(SOC)に基づいて、充電状態均等化が必要かどうかを判断し、
充電状態均等化を必要とするL個の前記バッテリおよび前記M個のバッテリ(B1、B2、B3、…、Bm-1、Bm)を比較し、
その比較結果に基づいて、前記バッテリシステム(100)をシャットダウンさせ、もしくは充電状態均等化を必要とする前記1つまたは複数のバッテリを、対応する充電等化器に接続させるよう構成される制御デバイス(106)と、
充電状態均等化を必要とする前記1つまたは複数のバッテリを、それぞれ対応する充電等化器に接続する選択的スイッチモジュール(104)と
を備える、バッテリシステム(100)。 - 前記バッテリが、単一のバッテリである、請求項1に記載のバッテリシステム(100)。
- 前記バッテリが、並列接続されたバッテリセルの集合である、請求項1に記載のバッテリシステム(100)。
- 前記バッテリのそれぞれが、前記バッテリ間の電圧を測定するために、センサと結合される、請求項1に記載のバッテリシステム(100)。
- 前記制御デバイス(106)は、前記バッテリの前記SOCが、所定の範囲内にない場合、充電状態均等化を必要とするものとしてバッテリを判断するよう構成される、請求項1に記載のバッテリシステム(100)。
- 前記制御デバイス(106)は、L>Nの場合、前記バッテリシステム(100)をシャットダウンさせ、L≦Nの場合、充電状態均等化を必要とする前記バッテリを、対応する充電等化器に接続させるよう構成される、請求項1に記載のバッテリシステム(100)。
- 前記制御デバイス(106)は、L≦Nの場合、前記L個のバッテリを、充電状態均等化をどれだけ必要とするかによって降順にランク付けし、前記L個のバッテリを、前記降順で、前記充電等化器に接続するよう構成される、請求項6に記載のバッテリシステム(100)。
- 前記充電等化器は、1つまたは複数の能動半導体スイッチおよび1つまたは複数の受動デバイスを備える請求項1に記載のバッテリシステム(100)。
- 前記スイッチモジュール(104)は、金属−酸化膜電力半導体トランジスタ、バイポーラ接合トランジスタ、金属酸化膜半導体電界効果トランジスタ、絶縁ゲート・バイポーラ・トランジスタ、およびリレーから成る群から選択される1つまたは複数を備える、請求項1に記載のバッテリシステム(100)。
- 前記制御デバイス(106)は、マイクロプロセッサ、特定用途向け集積回路、デジタル信号プロセッサ、フィールド・プログラマブル・ゲートアレイ、およびそれらの組み合わせから成る群から選択される、請求項1に記載のバッテリシステム(100)。
- 前記バッテリシステム(100)が、少なくとも2つの前記バッテリモジュール(102)を備え、前記充電等化器および前記スイッチモジュール(104)が、互いのモジュールに設けられる、請求項1に記載のバッテリシステム(100)。
- 直列接続されたM個のバッテリ(B1、B2、B3、…、Bm-1、Bm)と、N個の充電等化器(CE1、CE2、…、CEn-1、CEn)(1<N≦M)とを備えるバッテリシステム(100)を提供するステップと、
各バッテリに対し、前記バッテリの充電状態(SOC)に基づき、充電状態均等化が必要であるかどうかを判断するステップと、
充電状態均等化を必要とするL個のバッテリと、前記N個の充電等化器(CE1、CE2、…、CEn-1、CEn)とを比較するステップと、
その比較結果に基づいて、前記バッテリシステム(100)をシャットダウンするステップか、もしくは、充電状態均等化を必要とする前記L個のバッテリを、L個の充電等化器に接続して、前記バッテリを充電ならびに/もしくは放電し、充電状態均等化を実現させるステップと
を備える、方法。 - 各バッテリに対し、充電状態均等化が必要であるかどうかを判断するステップが、前記バッテリの前記SOCが所定の範囲内にない場合に、充電状態均等化を必要とするものとしてバッテリを判断するステップを備える、請求項12に記載の方法。
- 前記比較結果に基づいて、L>Nの場合、前記バッテリシステム(100)がシャットダウンされ、L≦Nの場合、充電状態均等化を必要とする前記L個のバッテリが、それぞれL個の充電等化器に接続される、請求項12に記載の方法。
- L≦Nの場合、充電状態均等化を必要とする前記L個のバッテリを、充電状態均等化をどれだけ必要とするかによって、降順にランク付けするステップをさらに備え、充電状態均等化を必要とする前記L個のバッテリが、それぞれ、L個の充電等化器に、前記降順に接続される、請求項14に記載の方法。
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